Hippo信号通路核心蛋白YAP在小鼠卵母细胞减数分裂中的作用

摘要

目的 探究Hippo信号通路的核心蛋白YAP对小鼠卵母细胞减数分裂过程的影响及其可能的机制。方法 收集5周龄雌性小鼠的生发泡(GV)期卵母细胞并随机分为3组进行相应处理,分别为对照组(仅使用M2培养液培养)、抑制剂组(使用含有1μmol/L Verteporfin的M2培养液培养)和激动剂组(使用含有6μmol/L XMU-MP-1的M2培养液培养),20枚/组。于体外培养4 h和12 h后在体视镜下观察统计各组生发泡破裂(GVBD)率和第一极体排出率,并使用实时定量PCR技术检测各组卵母细胞中Hippo信号通路主要成分Yap1、Lats1和Tead1的mRNA表达水平,采用免疫荧光技术分析各组卵母细胞内YAP蛋白的分布情况和对纺锤体、微丝帽等结构的影响。结果 Yap1 mRNA在减数分裂的各个时期都有表达并且表达水平逐渐上升,Lats1 mRNA在GV、GVBD、MⅠ期表达量偏低,到了MⅡ期表达量显著增高(P<0.05),而Tead1 mRNA在GV期和GVBD期没有表达,到MⅠ、MⅡ期才逐渐开始表达。YAP蛋白在GV期定位于细胞质内,细胞核中没有YAP蛋白的分布。在随后的GVBD、MⅠ和MⅡ期中,YAP蛋白均匀地分布在卵母细胞胞质中;体外培养12 h后,抑制剂组与对照组相比第一极体排出率相近,而激动剂组与对照组相比第一极体排出率显著下降(P<0.05);并且随着XMU-MP-1浓度的增加,卵母细胞第一极体排出率逐渐下降。免疫荧光实验结果显示,激动剂组卵母细胞在第一次减数分裂中期染色体排列异常,纺锤体缩短变形,同时卵母细胞膜上未能形成正常的微丝帽结构。结论 YAP蛋白的活性增强会破坏小鼠卵母细胞的纺锤体结构和阻碍微丝帽的形成,进而导致其阻滞于第一次减数分裂中期。